2024-09-29 17:04 作者:admin
導熱界麵材料背景
散熱一直是電子工業一項重點研究(jiū)的工作,電子元器件的實際(jì)工作溫度是影響其可靠性的關鍵因素之一。隨著電子設備向著小型化、高(gāo)功耗發展,其功耗密度逐步增(zēng)加,電子設備的發(fā)熱量也成倍增加,這也(yě)對係統的散熱性能提出了更(gèng)高的要求;導熱界麵材料由此誕生。
導熱界麵材料基本概述
導熱界麵材(cái)料,英文為Thermal Interface Materials ,簡稱TIM,又(yòu)稱為熱界(jiè)麵材料或者界(jiè)麵導熱(rè)材料,是一種普遍用於IC封裝和電(diàn)子散熱的材料,主(zhǔ)要用於(yú)填補兩種(zhǒng)材料接合或接(jiē)觸(chù)時產(chǎn)生的微空隙及表麵凹凸(tū)不平的孔洞,減(jiǎn)少傳熱接觸熱阻,提高器(qì)件散熱性能。
在微電(diàn)子材料表麵和散熱器之間(jiān)存(cún)在極細微的(de)凹(āo)凸不平的空隙,如果將它們(men)直接安裝在一起,它們間的實際接觸麵積隻有散熱器底(dǐ)座麵積10%,其餘(yú)均為空氣間隙。因為空(kōng)氣熱導率隻有0.024W/(m*K),是熱的不良導體,將導致電子元件與散熱器間的接觸熱阻非常大,嚴重(chóng)阻礙了熱量的傳導,最終造成散熱器的效能低下。使用具有豆奶视频抖音版熱性的熱界麵材料填充滿這些間隙,排除其中的空氣,在電子元(yuán)件和散熱器間建立有(yǒu)效的熱傳導通道,可以大幅(fú)度降低接觸熱阻,使散熱器的作用得到充(chōng)分地發揮。熱界麵(接觸麵)材料在熱管理中起到了十分關鍵(jiàn)的作用(yòng),是該學科中的一個(gè)重要研(yán)究分支。
為了滿(mǎn)足電子類產品的散熱需求,導熱界麵材料也是種類繁多,市場上常用的導(dǎo)熱界麵材料有:導熱矽膠片、導(dǎo)熱膠泥、導(dǎo)熱凝膠、導熱雙麵膠、導熱矽脂、導熱(rè)灌封膠(jiāo)、導熱(rè)粘接膠、導熱石墨片(piàn)、導熱矽膠布、導熱(rè)相變材料等,那今天,NFION導熱界麵材料(liào)廠家就來跟您講訴下導熱界(jiè)麵材料的(de)幾個關鍵特性有哪些(xiē)?
一.熱特性(xìng)
1 熱阻抗(kàng)
熱阻等於R=d/k,此(cǐ)等式表(biǎo)明熱阻與導熱係數k成反比,與材料(liào)厚度成正比。也就是說材料的導熱係數是一個(gè)常數,熱阻隻與(yǔ)材料的厚度有關,厚度越厚(hòu)熱阻就越(yuè)大,反(fǎn)之越小。
接觸熱阻是可(kě)以人(rén)為控製的,依據接觸表麵選擇合適的導熱界麵材料。這樣才能控(kòng)製總(zǒng)導熱阻抗。
2 導熱係數
導熱係數是確定導熱界麵材料的導熱能(néng)力的標誌。導熱係(xì)數越大導熱性能越(yuè)好。
二 電氣特(tè)性
1 擊穿電壓
擊穿電壓的測量是在(zài)特定的條件下導(dǎo)熱材料可以經受多大的電壓(yā)值。此(cǐ)數值表明了導熱界麵材料的電(diàn)絕緣能力。該數值在潮濕,高溫環境(jìng)下會受到(dào)影響,因為導熱界麵材料吸收了空氣中的水分。
2 體積電阻率
體積電阻率用於度量(liàng)單位體積材料的容積電子阻力。體積電阻率是指導熱界麵材料在(zài)通電組件和金屬散熱器件(jiàn)之間電流泄漏的能力。和擊穿電壓一樣(yàng)也會受潮濕和高溫的(de)影響還使體積電阻率下降。
三 彈性體特性
1 壓(yā)縮變形
壓(yā)縮變形是指偏轉時施(shī)加的(de)合力。當施加壓縮負荷時(shí),彈(dàn)性體材料(liào)會發生形變,但材料的體積保持不變。壓縮變形特性可能會根據部件的的幾何體,偏轉率和探針的大小等而發生變化。
2 應力弛豫
當在導熱界麵(miàn)材料上施加壓力時,較初的(de)變(biàn)形後,會緩(huǎn)慢地發生弛豫過程,隨後除去壓力,這一過程會持(chí)續(xù)到壓力負荷與材料的內在強(qiáng)度達到平衡為止。
3 壓縮形變
壓縮形變是(shì)應力弛豫的結果,導熱界麵材料忍受(shòu)壓力負荷的時間(jiān)過長,部(bù)分變形就會成為較久變形,在負荷減輕之後不可恢複。
如何選擇導熱界麵材料?
我們了解了導熱界(jiè)麵(miàn)材料的基本介紹後,如何選擇合適導熱界麵材料(liào)呢?首先根據客戶的應用確定導熱界(jiè)麵材(cái)料的類型;其(qí)次根據產品的(de)導熱係數、厚度、尺寸(cùn)、密度、耐電(diàn)壓、使用溫度等參數來選擇合適的導(dǎo)熱界麵材料。
厚(hòu)度的選擇與客戶需要解決散熱的產品貼放TIM 位置的間隙大(dà)小及TIM 產品本身的密度、硬度、壓縮比等參數(shù)相關(guān),建議樣品測試後再確定(dìng)具體參數。導熱係數的(de)選擇最(zuì)主(zhǔ)要看需要解決散熱的(de)產品熱源(yuán)功耗大(dà)小,以及散熱器或散熱結構的散熱能力大小。
尺寸大小以(yǐ)覆(fù)蓋熱源(yuán)為最佳選擇,而不是覆蓋散熱器(qì)或散熱結構件的接觸麵(miàn),選擇尺寸比發熱(rè)源大時並不會對散熱有很大改善或提高。選擇最佳匹配的導熱界麵材料時(shí),可以先選擇至少(shǎo)兩種導熱(rè)界麵材料,然(rán)後通過做導熱性(xìng)能測試(shì)去決定選擇哪款導熱界麵材料是最匹配的。